Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs de pilotageThe technical field of the invention is that of control devices
de munition comprenant des gouvernes. Il est classique de mettre en oeuvre des gouvernes qui se déploient sur trajectoire après le tir de la munition, gouvernes dont la commande de pivotement permet de maîtriser la trajectoire de la munition. Les brevets FR-2864613 et FR-2846080 décrivent ainsi des dispositifs connus associant un mécanisme de déploiement de gouvernes et un mécanisme d'entraînement de ces dernières. ammunition including control surfaces. It is conventional to implement control surfaces that deploy on trajectory after the firing of the ammunition, control surfaces whose pivot control allows to control the trajectory of the ammunition. The patents FR-2864613 and FR-2846080 thus describe known devices associating a mechanism for deploying control surfaces and a mechanism for driving the latter.
Suivant le cas on utilise des gouvernes disposées en arrière du corps de munition ou bien des gouvernes disposées à l'avant du corps de munition (gouvernes "canard"). Les dispositifs connus présentent l'inconvénient d'être encombrants car ils pénètrent à l'intérieur du corps de la munition. Ils réduisent ainsi le volume de la charge utile emportée par la munition. Un tel défaut est particulièrement pénalisant lorsque la munition est une sous munition qui est dispersée sur trajectoire par un obus cargo d'artillerie. En effet dans ce cas le volume de la sous munition est réduit et la place utilisable par le dispositif de pilotage est donc également réduite. Les dispositifs connus sont également complexes. Ils doivent combiner un mouvement de déploiement et un mouvement de commande de pilotage, mouvements dont les axes sont le plus souvent perpendiculaires l'un à l'autre. De tels mécanismes sont décrits en détails par les brevets FR2864613 et FR2846080. On a proposé dans le brevet FR2623898 un dispositif plus particulièrement adapté à une sous munition dispersable et dans lequel les gouvernes sont disposées tangentiellement au corps de la sous munition. Cependant un tel dispositif est encore trop encombrant notamment du point de vue de sa motorisation qui comporte plusieurs moto réducteurs, disposés chacun dans le prolongement de l'axe d'une gouverne. L'invention a pour but de proposer un dispositif de pilotage ayant un encombrement minimal, tant au niveau des 1 gouvernes elle mêmes qu'au niveau du mécanisme d'entraînement de ces gouvernes. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de pilotage d'une munition, ou d'une sous-munition, comprenant des gouvernes solidaires d'un corps de la munition et commandées chacune en pivotement par un moto réducteur, dispositif caractérisé en ce que les gouvernes sont formées de tôles élastiques repliables par enroulement autour d'une partie arrière du corps de la munition et susceptibles de se Io dérouler pour adopter une position sensiblement radiale par rapport au corps de la munition, chaque gouverne comprenant un support portant les tôles formant le plan de gouverne, support qui est articulé par rapport au corps de la munition au niveau d'un pivot disposé en avant du plan de gouverne, le 15 support portant également une crémaillère arrière engrenant sur un pignon entraîné par le moto réducteur de pilotage. Le support pourra comporter une languette arrière qui sera maintenue radialement par une surface de butée solidaire du corps de la munition, la languette glissant sur la surface 20 de butée lors du pivotement de la gouverne. La crémaillère sera avantageusement conique. Le pignon entraînant la crémaillère pourra ainsi comporter une partie conique coopérant avec la crémaillère et une partie cylindrique coopérant avec un engrenage entraîné 25 par le moto réducteur En particulier, la partie cylindrique peut coopérer par l'intermédiaire d'un pignon inverseur avec l'engrenage entraîné par le moto réducteur. Le dispositif de pilotage pourra plus précisément 30 comprendre quatre moto réducteurs : - deux moto réducteurs dotés d'un arbre moteur court portant un engrenage attaquant le pignon et - deux moto réducteurs dotés d'un arbre moteur long portant un engrenage qui attaque le pignon par 35 l'intermédiaire d'un pignon inverseur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, 2 description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle d'un obus cargo renfermant une sous munition équipée d'un 5 dispositif selon l'invention, - les figures 2a et 2b sont deux vues montrant deux étapes du déploiement des gouvernes, - la figure 3 est une vue en perspective montrant la séparation de la sous munition et de son cylindre de 10 freinage, - la figure 4 est une vue de l'arrière de la sous munition montrant un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 5 est une vue, partiellement écorchée, 15 montrant différents composants du dispositif de déploiement selon l'invention, - les figures 6a et 6b sont des vues schématiques montrant l'implantation des moto réducteurs et des différents étages de pignoneries, la figure 6b est une vue de l'arrière 20 de la munition suivant la direction d'observation D repérée figure 6a. La figure 1 montre un obus cargo 1 comportant un corps 2 fermé par un culot 3. Le corps 2 porte à sa partie avant une fusée 4 et à sa partie arrière une ceinture 5 assurant 25 l'étanchéité aux gaz propulsifs lors du tir dans un arme. L'obus 1 renferme une sous-munition 6 qui est équipée d'un dispositif de pilotage selon l'invention (non visible sur cette figure). D'une façon classique la sous munition est libérée sur 30 trajectoire par l'obus :1 au moyen d'une composition génératrice de gaz qui est initiée par la fusée 4. La pression des gaz qui sont engendrés à l'intérieur de l'obus 1 au voisinage de la fusée 4 pousse la sous munition 6 vers l'arrière. Celle ci pousse alors le culot 3 dont la liaison 35 est cisaillée. Le culot est éjecté et la sous munition également. On a représenté en grisé sur la figure 1 un cylindre 7 qui assure, d'une part le maintien des gouvernes de la sous 3 munition 6 et d'autre part le freinage en rotation de cette dernière. La figure 3 montre la sous munition séparée du cylindre 7. On voit que le cylindre 7 porte des ailes radiales 8 qui, en se déployant à la sortie du corps de l'obus 1, assurent le freinage en rotation de la sous munition. Après ce freinage, le cylindre 7 libère à son tour la sous munition 6 elle-même. La séparation entre cette dernière et le cylindre 7 est assurée au moyen d'une composition génératrice de gaz (non représentée) qui est initiée par un dispositif de sécurité et de mise à feu à l'issue d'un délai compté à partir de la première expulsion (expulsion cylindre + sous munition). On voit sur la figure 3 une plaque 10 qui se trouve interposée entre la sous munition 6 et le fond du cylindre 7. Elle est destinée à assurer une solidarisation en rotation de ces deux éléments lors du tir et du freinage en rotation. Elle constitue la plaque de poussée de la sous munition lors de cette seconde expulsion. Depending on the case we use control surfaces arranged behind the ammunition body or control surfaces disposed at the front of the munition body ("duck" control surfaces). Known devices have the disadvantage of being bulky because they penetrate inside the body of the munition. They thus reduce the volume of the payload carried by the munition. Such a defect is particularly disadvantageous when the ammunition is a submunition which is dispersed on the trajectory by an artillery cargo shell. Indeed in this case the volume of the submunition is reduced and the place usable by the control device is also reduced. Known devices are also complex. They must combine a deployment movement and a steering control movement, movements whose axes are usually perpendicular to each other. Such mechanisms are described in detail by patents FR2864613 and FR2846080. Patent FR2623898 has proposed a device more particularly adapted to a dispersible submunition and in which the control surfaces are arranged tangentially to the body of the submunition. However, such a device is still too bulky, particularly from the point of view of its motorization which comprises several geared motors, each arranged in the extension of the axis of a rudder. The object of the invention is to propose a control device having a minimal bulk, both at the level of the 1 control surfaces themselves as at the level of the drive mechanism of these control surfaces. Thus, the subject of the invention is a device for driving an ammunition, or a submunition, comprising integral control surfaces of a body of the munition and each pivoted by a geared motor, a device characterized in that the control surfaces are formed of elastic sheets foldable by winding around a rear part of the body of the munition and capable of being unwound to adopt a substantially radial position relative to the body of the ammunition, each surface comprising a support carrying the sheets forming the steering plane, support which is articulated relative to the body of the ammunition at a pivot disposed in front of the steering plane, the support also carrying a rear rack meshing with a pinion driven by the gear reduction motorcycle. The support may comprise a rear tongue which will be held radially by an abutment surface secured to the body of the ammunition, the tongue sliding on the abutment surface 20 during the pivoting of the rudder. The rack will be advantageously conical. The pinion driving the rack and may thus comprise a conical portion cooperating with the rack and a cylindrical portion cooperating with a gear driven by the gear motor In particular, the cylindrical portion can cooperate via a gear inverter with the gear driven by the gear motor. The control device may more specifically include four geared motor: - two geared motor with a short motor shaft carrying a gear attacking the pinion and - two geared motor with a long motor shaft carrying a gear that attacks the pinion by Via a reversing gear. The invention will be better understood on reading the following description of various embodiments, 2 description given with reference to the accompanying drawings and in which: - Figure 1 is a schematic partial sectional view of a cargo shell containing a submunition equipped with a device according to the invention, - Figures 2a and 2b are two views showing two steps of the deployment of the control surfaces, - Figure 3 is a perspective view showing the separation of the submunition and its FIG. 4 is a rear view of the sub-munition showing an embodiment of the device according to the invention; FIG. 5 is a view, partially broken away, showing various components of the device of FIG. Deployment according to the invention, - Figures 6a and 6b are schematic views showing the implementation of the geared motor and the different stages of sprockets, Figure 6b is a rear view of the 20 ammunition along the observation direction D marked in FIG. 6a. FIG. 1 shows a cargo shell 1 comprising a body 2 closed by a base 3. The body 2 carries at its front part a rocket 4 and at its rear part a belt 5 sealing the propulsive gases when fired in a armed. The shell 1 contains a submunition 6 which is equipped with a control device according to the invention (not visible in this figure). Conventionally, the submunition is released on the trajectory by the shell: 1 by means of a gas generating composition which is initiated by the rocket 4. The pressure of the gases that are generated inside the rocket shell 1 in the vicinity of the rocket 4 pushes the submunition 6 backwards. This one then pushes the base 3 whose link 35 is sheared. The pellet is ejected and the submunition also. FIG. 1 shows a cylinder 7 which, on the one hand, maintains the control surfaces of the under-munition 6 and on the other hand the rotational braking of the latter. FIG. 3 shows the separate submunition of the cylinder 7. It can be seen that the cylinder 7 carries radial wings 8 which, when deployed at the exit of the body of the shell 1, provide rotational braking of the submunition. After this braking, the cylinder 7 releases in turn the sub-munition 6 itself. The separation between the latter and the cylinder 7 is ensured by means of a gas generating composition (not shown) which is initiated by a safety device and firing at the end of a time period counted from the first expulsion (expulsion cylinder + under ammunition). FIG. 3 shows a plate 10 which is interposed between the sub-ammunition 6 and the bottom of the cylinder 7. It is intended to ensure that these two elements rotate together during firing and rotational braking. It constitutes the thrust plate of the submunition during this second expulsion.
Conformément à une l'invention, les gouvernes munition 6 sont formées de enroulement autour d'une partie arrière 12 du corps de la sous-munition 6. According to one invention, the ammunition control surfaces 6 are formed of winding around a rear portion 12 of the body of the submunition 6.
La figure 2a montre de façon simplifiée les gouvernes 9 dans leur position repliée. La figure 2b montre ces mêmes gouvernes dans leur position déployée. Chaque gouverne est formée par l'assemblage de deux tôles d'acier minces qui sont soudées le long de leurs bords et qui forment une fois assemblées un plan de gouverne. Ce plan de gouverne est délimité par le bord d'attaque BA et le bord de fuite BF (voir figure 4). L'espace entre les tôles est creux. Les tôles sont par ailleurs toutes deux fixées à un support 11 qui est solidaire du corps de la sous munition 6. Figure 2a shows in a simplified manner the control surfaces 9 in their folded position. Figure 2b shows these same control surfaces in their deployed position. Each rudder is formed by the assembly of two thin steel sheets which are welded along their edges and which form once assembled a plane of rudder. This steering plane is delimited by the leading edge BA and the trailing edge BF (see Figure 4). The space between the sheets is hollow. The sheets are also both fixed to a support 11 which is integral with the body of the sub-munition 6.
Il est possible de déformer une telle gouverne pour la replier et l'enrouler autour du corps de la sous munition 6. Une telle forme de gouverne est bien connue et décrite notamment par les brevets DE4025515, EP333681 et EP905473. première caractéristique de 9 solidaires du corps de la sous tôles élastiques, repliables par 4 Elle présente l'avantage de ne pas imposer un moyen de déploiement complexe puisque c'est l'élasticité même du matériau des gouvernes qui assure leur déploiement, c'est à dire leur passage de la position repliée (figure 2a) à la position déployée de la figure 2b (ouverture suivant les flèches D). Dans cette position déployée les gouvernes 9 ont une orientation sensiblement radiale par rapport au corps de la munition 6. Io Les gouvernes sont maintenues radialement dans leur position repliée par le cylindre 7. L'éjection du cylindre 7 permet le déploiement des gouvernes (figure 3). Les figures 4 et 5 montrent d'une façon plus précise la structure du dispositif de pilotage selon l'invention. 15 Pour la clarté de la représentation on a retiré sur la figure 5 une partie des pièces et on a découpé par ailleurs le corps de la sous-munition 6 pour montrer la structure interne. On voit que chaque gouverne 9 est fixée à un support 11 20 par deux brides soudées 13. Ces brides sont introduites dans des lumières percées sur les tôles et elles autorisent la déformation et le rapprochement des deux tôles lors des mouvements de repli et de déploiement. Le support 11. est articulé par rapport au corps de la 25 sous-munition 6 au niveau d'un pivot 14 qui est disposé en avant du plan de gouverne 9. Par ailleurs le support 11 porte également une crémaillère arrière 15 qui engrène sur un pignon 16, entraîné par un moto réducteur de pilotage. Le moto réducteur n'est pas visible sur la figure 5 mais 30 il se trouve coaxial à un engrenage 18 qui entraîne le pignon 16, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un pignon inverseur 17. Le dispositif selon l'invention comporte quatre moto réducteurs, chacun entraînant une gouverne 9. Ces moto 35 réducteurs ont leurs axes parallèles à l'axe de la sous-munition. Comme cela apparaît sur les figures 5, 6a et 6b le dispositif comporte deux étages de pignonneries 26a et 26b 5 superposés axialement. Deux moto réducteurs 25a sont dotés chacun d'un arbre court portant un engrenage 18 qui attaque directement un pignon 16. Ces engrenages et pignons forment le premier étage 26a. It is possible to deform such a rudder to fold and wrap around the body of the submunition 6. Such a form of rudder is well known and described in particular by the patent DE4025515, EP333681 and EP905473. first characteristic of 9 secured to the body of the elastic sub-sheets, foldable by 4 It has the advantage of not imposing a complex deployment means since it is the elasticity of the material of the control surfaces that ensures their deployment, it is to say their passage from the folded position (Figure 2a) to the extended position of Figure 2b (opening according to the arrows D). In this deployed position the control surfaces 9 have a substantially radial orientation with respect to the body of the ammunition 6. The control surfaces are held radially in their folded position by the cylinder 7. The ejection of the cylinder 7 allows the deployment of the control surfaces (FIG. ). Figures 4 and 5 show more precisely the structure of the control device according to the invention. For the sake of clarity, part of the parts has been removed in FIG. 5 and the body of the submunition 6 has also been cut out to show the internal structure. It can be seen that each rudder 9 is fixed to a support 11 by two welded flanges 13. These flanges are introduced into lights pierced on the sheets and they allow the deformation and the bringing together of the two sheets during the folding and unfolding movements. The support 11 is hinged to the body of the submunition 6 at a pivot 14 which is arranged in front of the steering plane 9. Furthermore, the support 11 also carries a rear rack 15 which meshes with a pinion 16, driven by a gear reduction motorcycle. The geared motor is not visible in FIG. 5, but it is coaxial with a gear 18 which drives the pinion 16, either directly or via a reversing pinion 17. The device according to the invention comprises four motor reducers, each driving a rudder 9. These motor gear reducers have their axes parallel to the axis of the submunition. As can be seen in FIGS. 5, 6a and 6b, the device comprises two stages of pawns 26a and 26b superimposed axially. Two geared motors 25a each have a short shaft carrying a gear 18 which directly drives a pinion 16. These gears and gears form the first stage 26a.
Deux autres moto réducteurs 25b sont dotés d'un arbre long qui porte un engrenage 18 qui entraîne un autre pignon 16 par l'intermédiaire d'un pignon inverseur 17. Ces engrenages et pignons forment le deuxième étage 26b. Le premier étage 26a est donc constitué de deux ensembles identiques comprenant chacun un engrenage 18 monté sur un arbre moteur court et qui attaque un pignon 16. Les pignons et engrenages de ce premier étage sont représentés en traits interrompus sur la figure 6b. Le second étage 26b est constitué de deux ensembles identiques comprenant chacun un engrenage 18 monté sur un arbre moteur long et qui attaque un pignon 16 par l'intermédiaire d'un pignon inverseur 17. Les composants de ce deuxième étage sont représentés en traits pleins sur la figure 6b. Two other geared motors 25b are provided with a long shaft which carries a gear 18 which drives another pinion 16 via a reversing pinion 17. These gears and pinions form the second stage 26b. The first stage 26a thus consists of two identical sets each comprising a gear 18 mounted on a short motor shaft and which drives a pinion 16. The pinions and gears of this first stage are shown in dashed lines in FIG. 6b. The second stage 26b consists of two identical assemblies each comprising a gear 18 mounted on a long motor shaft and which drives a pinion 16 via a reversing pinion 17. The components of this second stage are represented in solid lines on Figure 6b.
Cette répartition des pignons en deux étages permet de loger facilement les moto réducteurs tout en assurant l'entraînement des gouvernes à l'aide d'un mécanisme compact et robuste. Pour permettre le pivotement du support 11 par rapport au pivot 14, le corps de sous-munition 6 comporte au niveau de sa partie arrière 12 un logement fraisé 19 (voir figure 5) qui est délimité par deux plans sécants 20 qui convergent en direction du pivot 14. Ce logement 19 est prolongé par deux dégagements latéraux 21 qui permettent le passage de la crémaillère 15 lors du pivotement de la gouverne (voir aussi figure 4). Le pivotement du support 11 s'effectue dans un plan (qui est matérialisé par le fond du logement fraisé 19. Compte tenu de la planéité de ce mouvement alors que les pignons 16 sont fixes et d'axes parallèles à l'axe de la sous- munition 6, la crémaillère 15 a un profil conique et coopère avec une partie conique 16a du pignon 16. 6 Le pignon 16 comporte par ailleurs une partie cylindrique 16b qui coopère avec l'engrenage 18 (ou avec le pignon inverseur 17). Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 5, chaque support comporte une languette arrière 22. Cette languette forme un patin de frottement qui est maintenu radialement par une surface de butée 23 solidaire du corps de la sous-munition 6 (figure 4). Concrètement (voir figure 4) cette surface de butée 23 est une pièce rapportée sur un fond 24 solidaire de la sous-munition et qui ferme le logement des différentes pignons. Lors de la rotation de chaque support 11 par rapport à son pivot 14 la languette 22 glisse sur la surface de butée 23 qui assure par ailleurs son maintien mécanique. This two-stage distribution of the gears makes it easy to accommodate the geared motors while ensuring control surfaces are driven using a compact and robust mechanism. To allow pivoting of the support 11 relative to the pivot 14, the submunition body 6 has at its rear portion 12 a countersunk housing 19 (see Figure 5) which is delimited by two secant planes 20 which converge towards the pivot 14. This housing 19 is extended by two lateral recesses 21 which allow the passage of the rack 15 when pivoting the rudder (see also Figure 4). The pivoting of the support 11 takes place in a plane (which is materialized by the bottom of the milled housing 19. Given the flatness of this movement while the pinions 16 are fixed and axes parallel to the axis of the sub - Ammunition 6, the rack 15 has a conical profile and cooperates with a conical portion 16a of the pinion 16. 6 The pinion 16 further comprises a cylindrical portion 16b which cooperates with the gear 18 (or with the inverter pinion 17). this is more particularly visible in FIG. 5, each support comprises a rear tongue 22. This tongue forms a friction pad which is held radially by an abutment surface 23 integral with the body of the submunition 6 (FIG. 4). (See Figure 4) This abutment surface 23 is an insert on a bottom 24 secured to the submunition and closes the housing of the different gears.When rotating each support 11 relative to its pivot 14 languett e 22 slides on the abutment surface 23 which also ensures its mechanical retention.
Le dispositif selon l'invention présente un certain nombre d'avantages. Ainsi, bien que le plan aérodynamique de chaque gouverne 9 soit relativement large, les moyens d'entraînement mécaniques peuvent être logés très en arrière de la sous munition libérant ainsi un volume non négligeable pour la charge utile. Cela est rendu possible par l'articulation de chaque gouverne 9 au niveau d'un pivot 14 situé en avant du bord d'attaque (BA) de la gouverne alors que l'entraînement en rotation est assuré par une motorisation qui engrène sur une crémaillère voisine du bord de fuite (BF) de la gouverne. Concrètement on a pu ainsi loger l'ensemble de la mécanique d'entraînement dans un boîtier arrière ayant une épaisseur de 20 à 25 mm pour un calibre de la sous-munition qui est voisin de 130 mm. Les dispositifs classiques peuvent occuper un volume au mieux équivalent mais ne présentent pas la robustesse du système proposé. Il est possible à titre de variante de modifier les étages de pignonneries 26a, 26b pour assurer par exemple une commande par plans de gouvernes. On pourra par exemple n'utiliser que deux moto réducteurs, chacun entraînant deux gouvernes disposées dans le même plan. 7 The device according to the invention has a certain number of advantages. Thus, although the aerodynamic plane of each rudder 9 is relatively wide, the mechanical drive means can be housed very behind the sub-munition thus releasing a significant volume for the payload. This is made possible by the articulation of each rudder 9 at a pivot 14 located in front of the leading edge (BA) of the rudder while the rotation drive is provided by a motor that meshes with a rack next to the trailing edge (BF) of the rudder. Concretely it was thus able to accommodate all of the drive mechanism in a rear housing having a thickness of 20 to 25 mm for a submunition caliber which is close to 130 mm. Conventional devices can occupy a volume at best equivalent but do not have the robustness of the proposed system. It is possible, as an alternative, to modify the stages of the bushings 26a, 26b to ensure, for example, a control by plane planes. For example, it will be possible to use only two geared motors, each driving two control surfaces arranged in the same plane. 7